1。3 超级电容器及其结构组成 

超级电容器(Supercapacitor)又称电化学电容器(ElectrochemicalCapacitor,EC)。如图1。1所示，超级电容器组成部分主要由极化电极、电解质、集流体、引线、离膜纸、封装材料等。其中，正负电极和电解液对于超级电容器性能的影响最大。在超级电容器的研究中，关键是寻找适宜的电极材料[10]，如何制备出各种具有高比功率、高比能量的极化电极材料和电解质已经成为研究的重点。 超级电容器的结构示意图文献综述

1。4 ZnCo2O4电极材料

ZnO和CoxOy是常见的氧化物，具有易于合成、生产成本低、活性高等特点，由它们合成的电极材料是重要的超级电容器电极材料，但其导电性较差，不利于广泛应用。随着人们对电极材料不断深入的研究[11]，ZnCo2O4复合氧化物开始逐渐引起人们的关注，它不但生产成本低、活性高，而且具有良好的导电性，是很有发展前景的超级电容器电极材料。具有纳米结构的ZnCo2O4材料比表面积大，电子传输速率高，更适合用作电极材料。目前人们对ZnCo2O4纳米颗粒的研究[12]，主要是控制合成ZnCo2O4的形貌结构，制备具有高电容性能的纳米颗粒粉末，使用较多的制备方法主要有电沉积法和共沉淀法。

1。5 ZnCo2S4电极材料

将ZnCo2O4进行硫化处理可得到ZnCo2S4，与ZnCo2O4相似，ZnCo2S4材料的性能优于ZnSx和ZnSx,并且ZnCo2S4的导电性约为ZnCo2O4导电性的100倍，所以ZnCo2S4是比ZnCo2O4性能更高的超级电容器电极材料。已经在三维导电基底上成功生长出纳米线、纳米管、纳米片阵列等ZnCo2S4纳米结构[13-14]，测试发现这些ZnCo2S4纳米结构作为电容器电极材料时，电容器具有较高的能量密度、高的容量比率和长的循环寿命。ZnCo2S4电极材料的进一步发展则是使用独立的，具有纳米结构的ZnCo2S4材料作为超级电容器电极。此时可进一步提高电容器的电容性能，但是在使用过程中，较快的循环周期和较长的循环寿命，使得ZnCo2S4电极材料极易造成机械破坏，同时，在电容器工作过程中ZnCo2S4电极材料的纳米结构形貌也极易发生改变。因此，要克服以上的问题，找到合成独立的、具有纳米结构的ZnCo2S4材料方法，已经引起了研究者高度的关注。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

1。6选题的意义

为了解决日益突出的环境问题，开发新的清洁能源，超级电容器作为一种新的储能装置，具有充放电快、使用寿命长、储能密度大等优点，能很大程度上解决能源危机与环境污染等问题。超级电容器的性能的好坏与电极材料的导电率、比表面积、电化学稳定性等因素有很大关系，可以说很大程度上取决于电极材料的性质，其中目前主要有三种电极材料用于制备超级电容器的电极：金属氧化物材料、导电聚合物和炭基材料。近年来，金属氧化物电极材料以其制备简单、比表面积大、低消耗、高性能等优点，越来越引起人们的关注。纳米级的金属氧化物在充放电过程中增强了连续可逆的氧化还原反应活性，提供了较高的赝电容。

    本次实验采用水热法制备和ZnCo2O4，将其与多孔泡沫镍基片复合制备超级电容，以及将其进行硫化处理，研究其不同水热条件和硫化条件下制备的材料组成、微结构与电容特性之间的关系。通过采用简单涂覆法以及in-situ电化学沉积方法制备电极材料[15]，三电极体系测试电容特性，微结构表征（SEM、TEM、XRD等）手段研究合成产物的结构与形貌，并对XRD谱图进行解析，研究微结构及组成对超级电容器电极材料的活性对电容器充放电性能的影响。并探索了电极材料微观结构与其电化学行为之间的关系，同时对电极材料性能的提高原因进行讨论，希望从理论的角度找出提高超级电器性能的可能性及方法。